신경퇴행성 질환에서의 미세아교세포의 자식작용 장애

다발성 경화증(MS)은 만성 염증과 신경퇴행으로 특징지어지는 탈수초화 질환입니다. 미세아교세포의 자가포식은 손상된 미엘린을 제거하고 면역 반응을 조절함으로써 질환의 해결을 지원할 수 있습니다. 자가포식은 염증체(inflammasome) 구성 요소를 분해함으로써 MS에서 특히 노화된 중추신경계(CNS)에서 지속되는 염증을 감소시키는 데 도움을 줍니다(Wang, 2025).

정형적 오토파지는 이중막 오토파고소체를 형성하여 세포 내 구성 요소를 포식하고 리소좀과 융합하여 분해하는 과정을 포함합니다. 이 과정은 ATG 단백질과 AMPK, mTORC1, ULK1과 같은 주요 신호전달 분자에 의해 조절됩니다. 비정형 경로인 LC3 연관 포식작용(LAP)과 LC3 연관 내포작용(LANDO)은 일부 자식작용 구성 요소를 사용하지만 자식소체를 형성하지 않습니다. 이러한 대체 경로는 미세아교세포에서 여전히 연구 중입니다(Wang, 2023).

미토파지는 손상된 미토콘드리아를 선택적으로 제거하는 과정으로, 산화 스트레스와 염증을 예방하는 데 필수적입니다. 신경퇴행성 질환에서 미세아교세포의 미토파지 장애는 미토콘드리아 기능 장애와 과도한 사이토킨 분비를 유발하여 신경염증과 신경세포 손실에 기여합니다. 미토파지를 강화하는 것은 알츠하이머 병(AD), 파킨슨 병(PD), 루게릭 병(ALS)과 같은 질환에서 이러한 손상을 제한하는 데 도움이 될 수 있습니다.

아스트로사이트의 오토파지는 변형된 단백질과 세포 소기관을 제거함으로써 중추신경계(CNS)의 건강을 유지합니다. 이 과정이 손상되면 독성 집합체가 축적되어 염증과 질병 진행을 촉진합니다. 아스트로사이트와 미세아교세포 모두에서 오토파지를 활성화하면 병리학적 변화를 줄이고 CNS 회복을 지원함으로써 보완적인 효과를 제공할 수 있습니다.

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알파-시누클레인: 파킨슨병(PD)과 유전적 및 신경병리학적으로 연관된 전신경말단 신경세포 단백질.

알츠하이머 병: 인지 기능 저하, 기억 상실, 행동 변화로 특징지어지는 진행성 신경퇴행성 질환입니다. 뇌 내 아밀로이드-베타 플라크와 타우 엉킴의 축적, 대뇌 피질 및 피질 하부 영역에서의 신경세포와 시냅스의 손실과 연관되어 있습니다.

아밀로이드-베타(Aβ): 아밀로이드 전구체 단백질(APP)에서 유래한 펩타이드로, 플라크를 형성하기 위해 응집될 수 있습니다.

근위축성 측삭경화증(ALS): 루 게릭병으로도 알려진 이 질환은 운동 신경 세포의 가장 흔한 형태로 상위 및 하위 운동 신경 세포를 공격합니다. 이 치명적인 신경근육 질환은 움직임, 말하기, 먹기, 숨쉬기에 필요한 근육의 점진적인 약화로 특징지어집니다.

자식작용 (Autophagy): 그리스어 '자신 먹기'에서유래한 용어로, 벨기에 생화학자 크리스티안 드 뒤베가 세포 내 리소좀 분해 과정을 설명하기 위해 창안한 용어입니다. 이 과정은 세포 내 잔여물을 제거하고 재활용하는 역할을 합니다.

차퍼론 매개 오토파지: 차퍼론 단백질을 안내자로 사용하여 다른 이상 단백질을 리소좀으로 이동시켜 분해하는 선택적 오토파지의한 유형입니다.

인지 장애: 기억, 사고, 추론 능력 등 인지 기능의 저하를 의미합니다 .

Lewy Bodies: 신경세포 내부에 축적되는 알파-시누클린의 큰 침전물입니다. 이 덩어리는 파킨슨병의 특징적인 소견입니다.

리소좀: 진핵세포 내의 막으로 둘러싸인 분해소기관으로 , 지질, 단백질 및 기타 대분자의 분해에 관여합니다.

미세아교세포: 뇌와 척수에서 발견되는 신경교세포의한 유형입니다. 뇌 전체 세포의 약 10-15%를 차지하는 미세아교세포는 중추 신경계의 주요 면역 세포로 기능합니다. 이 세포들은 뇌 내부의 균형 유지, 세포 잔여물 제거, 필수적인 지원 기능을 수행하는 데 필수적입니다.

이상 접힌 단백질: 단백질은 아미노산으로 구성된 선형 사슬로, 기능적인 3차원 구조로 접혀야 합니다. 이 사슬이 제대로 접히지 않으면 단백질이 비정상적인 형태를 취하게 됩니다. 이러한 단백질은 일반적으로 용해되지 않으며, 정상적인 세포 과정을 방해합니다. 변형 단백질의 축적은 알츠하이머 병(AD), 파킨슨 병(PD), 헌팅턴 병(HD), 근위축성 측삭경화증(ALS) 등 여러 신경퇴행성 질환과 밀접하게 연관되어 있습니다.

미토파지(Mitophagy): 미토콘드리아 오토파지라고도 불리는 이 과정은 손상되거나 기능이 상실된 미토콘드리아를 선택적으로 분해합니다.

다발성 경화증(MS): 중추 신경계(CNS)에서 가장 흔한 탈수초화질환입니다 . MS는 T 세포, B 세포, 미세아교세포, 대식세포가 관여하는 면역 매개 질환으로, 염증, 탈수초화, 축삭 손상, 신경 퇴행이 특징입니다.

신경퇴행: 신경세포의 손실을 초래하는 복잡하고 다인자적인과정입니다 .

신경섬유 엉킴: 신경세포 내 타우 단백질의 비정상적 축적입니다. 건강한 신경세포에서 타우 단백질은 미세관 구조를 안정화시키는 역할을 하지만, 알츠하이머 병과 같은 특정 신경퇴행성 질환에서 타우 단백질이 과인산화되어 뭉쳐져 꼬인 실 모양의 구조인 엉킴을 형성합니다.

신경염증: 중추신경계(CNS) 내에서의 염증 반응으로, 주로 미세아교세포와 별아교세포의 활성화가 관여합니다. 이 과정은 감염, 외상성 뇌 손상, 독성 대사산물, 자가면역 질환 등 다양한 요인에 의해 유발될 수 있습니다.

파킨슨병(PD): 도파민을 분비하는 흑질의 신경세포 손실로 인해 운동 관련(운동) 증상(휴식 시 떨림, 운동 느림, 근육 경직, 자세 불안정)과 비운동 증상(불안, 우울, 무기력, 환각, 변비, 기립성 저혈압, 후각 장애/후각 상실, 인지 장애)으로 특징지어지는신경퇴행성 질환입니다 . (b) 불안, 우울증, 무기력, 환각, 변비, 기립성 저혈압, 수면 장애, 후각 장애/후각 상실, 인지 장애 등 비운동 증상.

단백질 병증: 단백질 구조 이상 질환 또는 단백질 변형질환이라고도 불리는 이 질환군은 특정 단백질이 구조적으로 이상을 일으켜 독성으로 변하거나 정상 기능을 상실하는 질환군입니다.

단백질 응집체: 세포 내 또는 주변에 실타래처럼 엉켜 모인 변형된 단백질의집합체입니다 .

흑질(Substantia Nigra): 중뇌에위치한 도파민신경핵으로 , 기저핵 회로망의 일부로 운동 및 보상 기능을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다.

타우: 뇌의 신경세포 안정성과 기능 유지에 중요한 역할을 하는단백질입니다 . 주로 신경세포에서 발견되며, 세포 골격의 일부인 미세관(microtubules)을 안정화시킵니다. 미세관은 세포 모양 유지, 세포 내 물질 운반, 세포 분열 촉진에 필수적입니다. 타우의 과인산화는 다양한 신경퇴행성 질환에서 관찰되며, 비정상적으로 인산화된 분자들이 미세관으로부터 분리됩니다. 이 분리된 타우 단백질은 용해되지 않는 섬유소인 신경섬유 엉킴을 형성할 수 있습니다. 타우 응집에 의해 영향을 받는 질환은 타우병증(tauopathy)으로 분류되며, 알츠하이머 병, 진행성 초핵성 마비(PSP), 전두측두엽 치매(FTD), 피질기저부 퇴화(CBD) 등이 포함됩니다.